Автомобильный цифровой спидометр на PIC16F628. Схема

Спидометр-одометр, идея не нова, а вот реализация такого устройства имеют разные варианты, предлагаю вашему вниманию, несложную схему на распространенном МК ATmega8 , к схеме имеется два вида прошивок под индикаторы; 16х2 и 16х4. , а также проект работы схемы в протеусе.
Схема данного спидометра-одометра,

Коэффициенты под датчик скорости, можно настраивать прямо из пользовательского меню, под любой датчик скорости с любым (с количеством импульсов от 1 и до 9999……), а также задается и корректируется из пользовательского меню, количество импульсов на километр.

Характеристики схемы

Отображение текущей скорости, (отображение на ЖКИ, для 16х2 от 0.1 км/ч, для 16х4 от 0.001 км/ч)
километраж общий, (отображение на ЖКИ, для 16х2 от 0.1 км/ч, для 16х4 от 0.001 км)
километраж суточный (держитесь …..20 !!! суточных счетчиков, выбор № из меню),
отображение время активности каждого счетчика (общего и для суточных) проще говоря время в пути.
Возможность настроить сигнал о превышении скорости.
пользовательское меню, позволяет выставить все коэффициенты (скорости и учета километров) непосредственно с клавиатуры прибора.
Все данные сохраняются в память контроллера.

Сохраняются в EEPROM такие данные;
а) общие настройки,
б)тотальные показания (общая сумма всех счетчиков) с фиксацией и отображением часов, периода работы активного состояния спидометра - одометра.
в)20 персональных ячеек показаний км, с фиксацией и отображением часов, периода работы активного состояния отображаемой ячейки.
Для тотальных и персональных данных за сохранение в память при обесточке схемы, отвечает вывод INT 0, он подсоединен через резисторный делитель, который подсоединен 2кОм на землю и 4.7кОм на + 12 V питания кренки.

Добавлено описание, схема,печатка, скрин фьюзов для понипрог, подкорректировал в исходнике надписи вывода информации и меню, под прямое назначение прибора спидометра-одометра, а в принципе программа довольно таки универсальна и может быть спидометром, и частотомером, и тахометром, и вообще что только душе угодно….суть в том, что она считает, очень точно, частоту умножая на коэффициент, и считает общее кол-во импульсов деля его на коэффициент, в принципе подобрав коэффициенты, оно может работать чем угодно ……

Схема в протеусе.

Приведенный в данной статье автомобильный цифровой спидометр , возможно, установить в автомобиле взамен заводского аналогового спидометра обрабатывающего сигналы, поступающие от стандартного датчика скорости.

Описание работы цифрового спидометра

Устройство спроектировано на основе широко известного микроконтроллера PIC16F628A. Для отображения измеренной скорости применен светодиодный индикатор имеющий высоту знака равного 25,4 мм с общим катодом (SC1021YWA – цвет свечения желтый). Данный цифровой спидометр подключается к тому же разъему, что и штатный аналоговый спидометр.

Путем нажатия на кнопку SA2 есть возможность менять степень свечения цифрового индикатора, каждое нажатие на SA2 сопровождается акустическим сигналом. Если дверь автомобиля закрыта не до конца на вход 2 PIC16F84A поступает низкий уровень напряжения. При скорости движения автомобиля более девяти километров в час, звучит прерывистый акустический сигнал и на дисплее на полную яркость высвечивается надпись «dor».

Питание схемы цифрового автомобильного спидометра осуществляется непосредственно от клеммы замка зажигания. Схема индикации построена так, что незначащие нули гаснут. С схеме применен звукоизлучатель с встроенным генератором, имеющий частоту звучания в районе 1400 Гц. и рассчитанный на работу от 5 вольт.

Существуют несколько видов датчиков скорости, все они отличаются друг от друга количеством импульсов на 1 километр пробега автомобиля. Прошивка, которую нужно записать в память PIC16F84A посредством , обрабатывает входной сигнал 5 типов датчиков, вырабатывающие 2500, 4000, 6000, 8000 и 10000 импульсов на 1 километр пробега.

Чтобы активизировать необходимый режим, нужно установить перемычку SA1. Включить питание и нажать на 2 сек. кнопку SA2. Каждое нажатие будет соответствовать: от 1 (2500) до 5 (10000) и далее по кругу. Если после последнего нажатия прошло более 3 сек., то спидометр выдаст звуковой сигнал, указывая на то, что выбранный режим был записан в память микроконтроллера. После этого необходимо убрать перемычку SA1 и теперь спидометром можно пользоваться.

КОНКУРС

В данной статье представлено устройство, которое установлено в приборную панель автомобиля и отчасти заменяет бортовой компьютер.

Начну с предыстории.
Поставил я как-то в машину торпедо от иномарки и понял, что спидометр ужасно не совпадает с реальными показателями скорости. Решено было поставить бортовой компьютер. Сказано – сделано. Множество функций, и т.п., со временем он отказал, и пришлось делать самому.

Из всех функций я понял, что мне реально нужны всего несколько основных, так я и сделал.

На просторах интернета я подсмотрел кое-что по отдельности и свёл это всё в законченное устройство представленное ниже.
Из необходимых показаний я выбрал: вольтметр бортовой сети, спидометр и одометр (общий пробег не сбрасываемый, и суточный, сбрасываемый).
Так же, в моей панели не показывал штатный показатель уровня топлива в баке, я поставил переключатель показаний вольтметра, там показывает либо напряжение бортовой сети, либо падение напряжения на датчике бака. Показания конечно не в литрах, а в каких-то цифрах, по этому я запомнил показания пустого бака, четверти, половины, 0,75 бака, и полного. И по показаниям я могу ориентироваться о количестве топлива в баке.

Теперь о схеме.

Вольтметр собран на микроконтроллере pic16f676 , транзисторы я применил PNP
Индикатор с общим анодом, с динамической индикацией на три разряда.
В спидометре-одометре применён микропроцессор pic16f873a, транзисторы работающие на аноды, обратной проводимости, индикатор на спидометр на три разряда с динамической индикацией с общим анодом, на одометр я взял два индикатора с ОА с динамикой.

Описание датчика :

Алгоритм работы таков:
Напряжение 12 вольт с аккумулятора на схему подаётся всегда, а вот с ножки замка зажигания 15/1 подаётся и на схему, как питание, и на ножку 21 МК, и при выключении зажигания, схема не сразу обесточивается, а идёт запись данных о пробеге в EEPROM контроллера, когда запись прошла удачно, микроконтроллер даёт команду на ключи, которые снимают напряжение питания всей схемы. Во время записи на индикаторе одометра загорается надпись «запись»
В печатной плате предусмотрен переключатель, который питание на аноды спидометра либо подаёт напрямую, либо пускает через резистор, что в свою очередь, в ночное время, «приглушает» яркость свечении, чтобы не ослепляло, но кому не надо, можно на плате поставить перемычку. (что я у себя и сделал)
При повороте ключа зажигания, загораются показания вольтметра, спидометра и общего показания пробега, чтобы перейти в суточный пробег, надо кратковременно нажать кнопку ресет, А чтобы сбросить показания суточного пробега, эту же кнопку надо удержать долго, и на индикаторе появится слово «сброс»
Схема работает на моей машине, и уже на машине друга. Так что схема полностью работоспособна и отработана в полевых условиях
И еще, в вольтметре, вместо подстроечного резистора, я поставил постоянный 13 кОм (в моём случае) , чтобы показания под воздействием вибрации не сбивалось.
И ещё, на фото приведена плата из первого опыта, там не дорисованы дорожки, но вам представлена полностью готовая плата, со всеми изменениями.

Фото готового устройства

Подключается устройство к сигнальному контакту штатного аналогового спидометра. Нажатием кнопки (дублируется звуком), можно изменять яркость свечения индикаторов «по кругу». При желании можно дополнительно установить кнопку с фиксацией для отключения питания спидометра (на схеме не показано).

При неплотно закрытой двери автомобиля (сигнал низкого уровня относительно корпуса) и скорости движения более 9 км в час, раздаётся прерывистый сигнал, и показание скорости на индикаторе сменяется включенной на полную яркость аббревиатурой ‘dor’ (сокращённое от англ. «door» – дверь).

Питание на спидометр берётся с замка зажигания (контакт – «зажигание»). При каждом включении яркость свечения индикаторов устанавливается такой, какой она была выставлена пользователем ранее. Все незначащие нули на индикаторе кроме младшего разряда отключаются. При использовании других подобных индикаторов, возможно, потребуется подборка токоограничивающих резисторов в цепи анодов их сегментов. Звукоизлучатель со встроенным генератором HA1, можно заменить любым самодельным генератором звука с частотой 1000-1500 Гц, способным работать от источника питания напряжением 5 вольт.

Программа, которую необходимо занести в МК с помощью программатора, позволит пользователю выбрать один из пяти вариантов работы спидометра в зависимости от кол-ва импульсов поступающих с датчика скорости автомобиля. Предлагаемый цифровой спидометр «понимает» датчики, выдающие: 2500 имп/км, 4000 имп/км, 6000 имп/км, 8000 имп/км и 10000 имп/км. Список можно расширить, внеся соответствующие изменения в программу. На сегодняшний день автор этих строк сталкивался только с вышеперечисленными датчиками.

Для выбора нужного варианта необходимо войти в сервисный режим, для чего потребуется установить перемычку S1 и затем подать питание на устройство. Теперь нажатием кнопки SB1 «Яркость» (на 1-2 с, с паузой между нажатиями 1-2 с) выбирается нужный вариант:

1 нажатие - 2500 имп/км;
2 нажатия - 4000 имп/км;
3 нажатия - 6000 имп/км;
4 нажатия - 8000 имп/км;
5 нажатий - 10000 имп/км.

Через 3 секунды после последнего нажатия, раздастся соответствующее количество коротких звуковых сигналов НА1, подтверждая запись в EEPROM микроконтроллера нужного варианта. Если при первом включении сервисный режим не выбирать, автоматически будет установлен режим для датчика скорости 2500 имп/км. При количестве нажатий более 5, будет также установлен японский стандарт (2500). Для выбора другого режима работы достаточно повторить сервисную процедуру с начала.

После выбора нужного режима работы перемычку S1 необходимо убрать. Устройство готово к работе.

Погрешность показаний составляет для:

1 варианта (2500) +0,2 км;
2 варианта (4000) менее 0,1 км;
3 варианта (6000) +0,2 км;
4 варианта (8000) - 0,4 км;
5 варианта (10000) менее 0,1 км;

Если количество импульсов от датчика скорости неизвестно, необходимо выполнить следующую процедуру. На ровном участке дороги от колеса автомобиля отмерить 10 метров. Подключить стрелочный вольтметр (тестер) к сигнальному контакту аналогового спидометра и медленно двигаясь, подсчитать кол-во «дёрганий» стрелки вольтметра. Умножить полученный результат на 100.